sandmann schrieb:
> Ja ok,
> gibt Sinn.
> Wie wird die Spannungsmessung dann technisch umgesetzt?
Die Standardmethode heutzutage ist eine Spannungs-Zeit-Umsetzung.
Stichworte zum Suchen sind: Integrierender Umsetzer, Dual-Slope-
Verfahren (=Zweiflankenumsetzer), indirekter Umsetzer, Umsetzer
mit Zwischengröße.
sandmann schrieb:
> Wie funktioniert denn so ein Messgerät allgemein? Ich habe
> immer gedacht durch den fließenden Strom und dem bekannten
> Innenwiderstand wird die Spannung ausgerechnet, aber dann
> wäre die Spannung ja nur vom Innenwiderstand abhängig.
... und vom Strom, ja. - Auf die von Dir beschriebene Weise
baut man heute einen Strommesser.
Deine Frage wird dadurch kompliziert, dass Du unterscheiden musst
zwischen dem, was das Messgerät anzeigt, und dem, was es intern
tatsächlich misst.
Früher, in der "guten alten Zeit", als man noch richtige Drehspul-
instrumente mit Zeiger verwendet hat, war die echte interne
Messgröße der Strom. Nur der Strom kann über sein Magnetfeld
den Zeiger auslenken.
Um einen Spannungsmesser zu bauen, hat man einen genau bekannten,
großen Vorwiderstand in Reihe vor das Messwerk geschaltet. Dieser
Vorwiderstand macht dann aus der Mess-Spannung von z.B. 10V einen
Strom von z.B. genau 100µA. Das Messwerk misst in Wahrheit im
Innern immer noch den Stom - aber auf der Skala aufgedruckt ist
"10V". Durch den bekannten Vorwiderstand sind Strom und Spannung
genau proportional. - Diese Drehspulinstrumente benötigen daher
auch zur Spannungsmessung (!) einen bestimmen Strom; sie belasten
das Messobjekt etwas.
Drehspulinstrumente sind Strommesser, die man aber mit Tricks auf
Spannung umskalieren kann.
Heute macht man das anders. Die Technik der integrierten
Schaltkreise (ICs) macht es möglich, dass man preiswerte
und gleichzeitig genaue Spannungsmesser bauen kann.
( Intern vergleichen diese ICs eigentlich zwei Zeiten, die
zur Eingangs- und zur Referenzzspannung genau proportional
sind, aber das soll jetzt mal nicht interessieren.)
Einer der großen Vorteile der integrierten Wandler liegt
darin, dass sie durch Impedanzwandlerstufen sehr hohe Eingangs-
widerstände erreichen und dadurch das Messobjekt viel weniger
belasten als ein klassisches Drehspulinstrument. - Im Prinzip
ist aber richtig: Ein winzig kleiner Mess-Strom fließt dennoch,
ja. Das ist so. Für sehr viele praktische Zwecke ist das aber
zu vernachlässigen.
Die Strommessbereiche an Digitalmultimetern funktionieren genau
so, wie Du es oben beschrieben hast: Man schickt den Strom durch
einen Parallelwiderstand (den Shunt) und misst den Spannungsabfall.
Ein ähnlicher Trick wie beim Drehspulinstrument - nur andersherum:
Man nimmt einen Spannungsmesser und skaliert ihn auf Strom um.
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